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ペルチェ式冷却装置自作

液肥巡回式水耕栽培装置用にペルチェ素子を使って冷却装置を自作しました。




ペルチェ素子とは


電子部品のひとつで、熱電素子の一種です。






原理


2種類の金属の接合部に電流を流すと、片方の金属からもう片方へ熱が移動するというペルチェ効果を利用した板上の半導体素子。


直流電流を流すと一方の面が吸熱し、反対面に発熱が起こる。電流の極性を逆転させると、その関係が反転し高精度の温度制御に適している。


また温度差を与えることで電圧を生じさせることができる。(ゼーベック効果)




長所


①基本構成はペルチェと直流電流だけなので、コンパクトで振動がまったくないシステムを構成できる


②高精度で応答の早い温度制御が可能


③フロンなどの冷媒が不要




短所


①冷却効率が劣る(消費電力に対して吸熱できる熱量が少ない)


②吸熱側で吸収した熱と消費電力分の熱が放熱側で発熱するため、ペルチェ素子自体の冷却が必要




購入物品(一部)


温度コントローラキット




放熱ファン






製作課程


コントローラの基盤を作ってます。




完成したコントローラを入れる容器は、プラスチックの箱を加工してます。




コントローラの蓋にはスイッチと、数字を表示する窓を作りました。




ステンレス板を溶接してケースを作り、上部にペルチェ素子と冷却ファンを取りつけてます。









完成品







設置方法


液肥巡回式水耕栽培装置はポンプで液体肥料を巡回させていますが


液体肥料が流れているパイプに冷却装置をセットして


冷却装置の中に液体肥料を流して、直接冷やします




冷却実験のようす











自作した液肥巡回式の水耕栽培装置に設置し、水温設定を ー5℃にして6時間毎に測定しました。


Aは気温、Bは冷却した水耕栽培装置の水温です。


比較のため、バケツの水も測定しました。




結果






残念ながら、水温の差はほとんどなく、冷却効果はみられませんでした



原因は


ペルチェ素子5Aタイプを3枚に対して、液肥巡回式水耕栽培装置の液体肥料は72Lなので


ペルチェ素子の容量不足と思われます・・・



参考資料(ネット検索)

ペルチェ素子の使い方とその駆動回路

ペルティエ素子-wikipedia

ヒーター&ポンプ



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芽キャベツと茎ブロッコリー①苗購入

サンルームの液肥巡回式水耕栽培装置に


芽キャベツと





茎ブロッコリーの苗を植えました(^^)



きゅうりの水耕栽培①苗購入

園芸店に行ったら、きゅうりの苗が売ってました(^◇^)


きゅうりは夏野菜と思ってたので、びっくりです。


きゅうりの生育適温は18~28℃で、冷涼な気候を好むので秋も大丈夫なんですね~


さっそく、自作した液肥巡回式の水耕栽培装置に植えました(^^)v

ミニチュアダックス とんすけ

ボール遊びが大好きです





水耕栽培で、初収穫のチマサンチュをあげたら食べました





スイカも食べます(^◇^)













カットしてない時のとんすけは、ワイヤーヘアです(^^)v








ミニトマトの水耕栽培⑤人工授粉成功

水耕栽培のミニトマトの人工授粉に成功しました~


人工授粉20日目のミニトマトです。





人工受粉の方法は、花のついた枝をトントンと弾くだけ


ゴーヤのように直接花粉をつけないので、受粉できたか不安でしたが、この方法で大丈夫でした。


サンルームには虫がいないので人工授粉しないと実がなりません 


毎朝、花をみつけてはやってます(^ ^)









*成長の比較*



1位 プラスチック容器にエアポンプ使用…青い実がなった


2位 発泡スチロールに液体肥料のみ…花が複数咲いた


3位 液肥巡回式装置…花が咲きはじめた





大分遅れてますが、やっと来月には収穫できそうです

ゴーヤの水耕栽培④人工授粉成功

サンルームの液肥巡回式水耕栽培装置でゴーヤを育てています(^^)


ゴーヤの人工授粉に成功しました


1個目は、人工授粉7日目で7センチ




2個目は、人工授粉6日目で6センチ




3個目は、人工授粉6日目で5センチになりました





ちなみに~

ゴーヤの人工授粉は、花粉をちょんちょんとつけるだけです





こちらは花壇のゴーヤです(^ ^)




自生したまま放置していたら、ナスに絡みつき、自然受粉して8センチまで育ってました

水耕栽培装置自作②

サンルームの液肥巡回式の水耕栽培装置を、追加しました~



写真奥にあるのが、新しく追加した分です。






液体肥料を貯めておく容器も一回り大きくしました






これは、プラスチック容器をアルミ板で補強しているところです






作っているのは夫です




作業を見守るとんすけ…




ゴーヤの水耕栽培③人工受粉

サンルームの液肥巡回式水耕装置でゴーヤを育てています(^^)


ゴーヤに雌花が咲きました。




横から見ると、小さなゴーヤの実がついてます

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ん?


咲いたのは雌花1個だけで、雄花は咲いてません


でも大丈夫


プランターで育てているゴーヤには、雄花が咲いてます。


さっそく、元気そうな雄花を選んで、雌花に花粉をちょんちょんとつけて、人工受粉をしました


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人工受粉は初めてで、ちょっぴり緊張しました


ゴーヤは、花が咲いてから20日で収穫できるそうです。  楽しみ~






花壇に自生したゴーヤです(^ ^)  自由に育ってますねー


ゴーヤの水耕栽培②ゴーヤの花

花壇に自生したゴーヤの苗(120cm)を、サンルームの液肥巡回式水耕栽培装置に植えてから5週間


やっとゴーヤの花が咲きました


写真の中央に小さく咲いてますが、わかるかなー?











中央に花粉があるので、これは雄花です。


ゴーヤは雄花と雌花が咲き、受粉しないと実がならないので


サンルームでは人工授粉する必要があります


雌花はなかなか咲かないので、これから毎朝花をチェックしていきます。





ちなみに~


これはきゅうりの雄花(上)と雌花(下)です。






ゴーヤとよく似ていますねー


きゅうりも雄花と雌花が咲きますが、受粉しなくても雌花だけで実がなります


サンルームでプランター栽培していますが、人工授粉しなくても実がなりました。





ん?
 

雄花ってきれいに咲くだけ・・なん??


かぼちゃの水耕栽培②順調

サンルームでかぼちゃをタネから育てています


7月8日に、小さな苗を液肥巡回式の装置にセットしてから1ヶ月…

いつのまにか、手前のチマサンチュより大きく成長しました~




かぼちゃは、害虫の被害にも合わず順調に育ってくれてます


でも、かぼちゃの収穫時期は6月~8月、食べ蒔きしたので相当遅れてます


秋には美味しいかぼちゃが食べられる・・・かな?






庭の花です(^ ^)

ミニトマトの水耕栽培④人工授粉

サンルームで水耕栽培しているミニトマトに花が咲きました。





ミニトマトの苗を水耕栽培にしてから、花が咲くまで50日かかりました


そして、実が赤くなるまであと50日かかります。


水耕栽培のトマトは、12月まで収穫できるそうですからまだ間に合いますね~





*成長の比較*


1位 プラスチック容器にエアポンプ使用…花が咲いた


2位 発泡スチロールに液体肥料のみ…つぼみがついた


3位 液肥巡回式装置…葉のみ



液肥巡回式が遅いのは、ハモグリバエの食害のため2回も葉を切り取ってしまったからと思います。


ハモグリバエの食害はまだ続いており、毎日数枚の葉を切り取ってます






*トマトの授粉について*


トマトは同一個体内で受粉する自家受粉ですが…


自動で受粉するのではなく、花粉を運んでくれる虫の力が必要です。


サンルームには虫がいないので、花を軽く指で弾いて人工授粉させました。


うまくできたかなー??


それにしても、人間は虫と共存してるんですねー


虫を見ると駆除することばかり考えてしまいますが


虫たちは花粉を運び植物の繁栄を助けてくれてます